№ 4 (2023)

Для комплексной характеристики смачиваемости поверхности в совокупности с определением краевого угла смачивания использован метод фильтрации жидкости через слой угольного порошка. Дана оценка влияния степени химической зрелости (метаморфизма) угля на фильтрационные характеристики слоя с трещиновато-пористыми свойствами. Установлена различная активность поверхности углей к смачиваемости водой при ее переходе от нативного состояния к поверхностноокисленному. Показано, что смачивающие и фильтрационные свойства поверхности углей возрастают от нативных к поверхностноокисленным и снижаются по мере увеличения степени метаморфизма от низко- к среднеметаморфизованным.

Проведено измерение кинетических и энергетических характеристик зажигания порошков микрочастиц углей с насыпной плотностью 0.4 г/см³ марок Г (газового), Ж (жирного), К (коксующего) при воздействии лазерного излучения непрерывного действия с длинами волн λ = 450 нм и λ = 808 нм с временем экспозиции 1 с. Зажигание углей осуществляется только во время излучения, эффект распространения пламени отсутствует. Измерены времена задержки зажигания в зависимости от плотности мощности излучения и определены критические значения плотности энергии зажигания углей. Энергетические затраты на зажигание углей для излучения с λ = 808 нм больше, чем для излучения с λ = 450 нм для всех марок углей. Установлено, что поглощение лазерного излучения образцами углей имеет квантовый характер.

Изучено влияние температуры гидротермальной карбонизации и торрефакции на свойства биоугля, полученного из биомасс (торф и опил), а также модельных смесей из структурных компонентов (целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин), приготовленных в процентном соотношении, соответствующем их количеству в реальной биомассе. Установлено, что для обоих процессов с повышением температуры снижается выход биоугля, возрастают степень деоксигенации, количество углерода в биоугле и его теплотворные способности. Проведено сравнение биоуглей из биомасс и модельных смесей. Сделано предположение об экранирующем действии лигнина при термической обработке, снижающего степень деградации структурных компонентов биомассах.

Рассмотрены отечественные и зарубежные статические тесты для оценки воздействия минеральных отходов добычи и переработки углей на водные объекты при размещении отходов в отвалах или использовании в целях рекультивации. Приведены результаты статических тестов по ГОСТ Р 58914–2020 для трех проб минеральных отходов, отобранных на месторождениях каменного и бурого углей. Представленные отходы существенно различаются по минеральному и химическому составу, в том числе по содержанию серы. Показано, что высокое содержание в отходе серы, в том числе в водорастворимой форме, определяет низкое значение pH водной вытяжки. Это, в свою очередь, приводит к увеличению выхода водорастворимых веществ и повышению мобильности макро- и микроэлементов.